iPon Hírek

Trillió képkocka másodpercenként

Dátum | 2011. 12. 13.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

Az MIT kutatói olyan képalkotó módszert fejlesztettek ki, amely másodpercenként trillió (10^18) képkockányi adatot képes rögzíteni. Ez elég ahhoz, hogy ‒ lassabb ütemben lejátszva a kockákat ‒ követhessük a fény útját, amint belép egy műanyag flakonba, végighalad rajta, majd visszaverődik a kupak belsejéről.

Semmi sem túl gyors ennek a kamerának, mondja Andreas Velten, a rendszer egyik fejlesztője. A találmány egy úgy nevezett „streak camera” szokatlan felhasználásán alapul. Ezt a műszert ultragyors lézerimpulzusok időtartamának mérésére használják, alapelve egy fotokatódon igen gyorsan képződött fotoelektronok igen nagymértékű gyorsítása és eltérítése, majd azok megjelenítése egy foszforeszkáló ernyőn, ezt azután le is lehet fényképezni, vagy fényérzékelő digitális jelfeldolgozóval megjeleníteni. A módszer jellemzője, hogy a később érkező fotoelektronokat erősebben téríti el, mint az elsőnek érkezőket. A kapott kép tehát a tér egy adott pontján áthaladó fotoelektronok időbeli eloszlását jeleníti meg.

A streak camera működése. Jelen kísérletben annyit változtattak a felálláson, hogy az impulzus egy vízszintes hasítékon keresztül hagyta el a lézert, a képi eredmény tehát egyetlen vízszintes vonal lett.

Ahhoz, hogy szuperlassú videókat kapjanak a képekből, a tudósoknak újra és újra módosítaniuk kellett a kamera szögét, hogy végül egy kétdimenziós képet építhessenek fel a felvételekből. Ez a folyamat a műszerek precíz szinkronizálását igényli, és elég hosszadalmas is. A fény flakonon való áthaladása a másodperc milliárdod része alatt történik, de a végső videó elkészítéséhez egy órányi adat szükséges. Ezért is hívják a fejlesztők találmányukat „a világ leglassabb leggyorsabb kamerájának.”

A módszer ugyanazon jelenség többszöri felvételén alapul, így csak olyan események vizsgálhatók vele, amelyek megismételhetők. Ilyen a fény törése, vagy szóródása különböző tárgyakról. Ez lehetővé teszi, hogy további finomítások után az ultrahanghoz hasonló felvételeket készítsenek vele élő szervezeteken, vagy anyagvizsgálatoknál, ultrahang nélkül, pusztán fény segítségével.

 

 

Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

20. kiskoller
2011.12.13. 14:40
Itt azt nem értem hogy a fény ugye részecskehullám, amire teljesülnek a kvantumos jelenségek, ergo nem egy megismételhető jelenségről van szó, hisz azáltal hogy változott a megfigyelő, változott a megfigyelt jelenség is, nem? Tehát valahogy ennek a problémának is van már megoldása...
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
19. Balucsek
2011.12.13. 15:12
kiskoller: ha jól értem kb úgy kell elképzelni, mint a panorámaképet ahhoz, hogy az egész képet lásd ne csak egy darabot "ugyan azt a dolgot" többször kell lefotóznod mindig valamennyivel eltolva, csak itt éppen ha jól értem 1-1 pixelt tudsz egyszerre felvenni...
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
18. alfoldi
2011.12.13. 15:46
A legújjabb kvantum kutatások alapján, amin ez az eljárás is alapul,a fotonmolekulák kvantumjai egyidőben a a tér és idő álltalunk ismert korlátait képesek átlépni, így több helyen is képesek egyidőbe megjelenni.Emiatt nem biztos hogy reális képet fog adni, mert a képpontok között, időbeli eltérések lehetnek, ezáltal a kapott képen összekeveredhetnek a múl a jelen és a jövő állapotai.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
17. zord01
2011.12.13. 16:02
Tehát akkor valójában egy időkamerát építenek...
Ilyen tévén akarom nézni a lottó húzást
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
16. Vendég-Ven...
2011.12.13. 16:09
kiskollerŰ: Egyetlen fotonra igaz, amit írsz, de egy fényimpulzusban óriási számú foton halad, azokra már jól meghatározható egy valószínűségi maximum.

alföldi: "a fotonmolekulák kvantumjai"

Ezt részletezd kicsit, én még nem hallottam fotonmolekulákról.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
15. asdsa
2011.12.13. 16:16
@Vendég-Vendög
a wikipedia is tévedhet
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
14. kiskoller
2011.12.13. 16:23
A kommenteket olvasva már világosabb a dolog. Köszönöm
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
13. alfoldi Vendé...
2011.12.13. 16:48
Olvasd el, mert ez a téma nem ilyen egyszerű.http://www.matud.iif.hu/06maj/04.html
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
12. zord01
2011.12.13. 17:17
Hát a fénylen egyszerre van energia és anyag jellemzője. Elvileg a foton mint részecske nem létezik, sőt egy foton nyugalmi tömege (már ha hihetünk a tudósoknak, sajnos még nem sikerült itthon megmérnem) nulla, tehát nincs tömeg, viszont mozgás közben meg van, ezért képes "elnyelni" egy feketelyuk.

Talán a nyugalmi és a mozgás állapot közti különbségből adódik, hogy képesek lesznek megfigyelni a viselkedését.

Ami az időtorzulást illeti (mármint arra gondolok, hogy egy nagyon parányi idő alatt nem dönthető el, két esemény közül melyik történik elősször, és ez mint kavnatumjelenség létezik, nem azért áll fent, mert "rosszak, vagy pontatlanok" az eszközeink), arra én is kíváncsi leszek hogy miként oldják meg... Lehet hogy csak szakaszosan lesznek képesek megfigyelni az eseményeket, és a végén összefűzik mint egy diafilmet, egy egész "filmmé"
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
11. piter
2011.12.13. 18:10
gondolom folyekony nitrogennel hutik!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
10. alfoldi
2011.12.13. 18:24
Nem biztos, hogy a fénysebesség az elérhető legnagyobb sebesség; nem biztos (sőt igen valószínűtlen), hogy csak 3 térdimenzió van, és hogy az idő bármiben is különbözik ezektől. Végül, nem biztos, hogy létezik egyáltalán olyan, hogy objektív világegyetem; vagy éppen megfigyelt pillanattól független jelen, jövő, vagy múlt.

Éppen ellenkezőleg, számtalan jel mutat arra, hogy a világegyetem részben vagy talán teljes egészében "szubjektív" hely: vagyisöntudattal rendelkező élőlénynek (még általánosabban: minden önmaga és a külvilág minden érzékelésére képes rendszernek) saját, egymásétól tetszőlegesen különböző világegyeteme van; az objektívnek hitt univerzum pedig talán csak ezek szuperpozíciója, amely csak azon pontokon és úgy kapcsolódik, illetve válik érzékelhetővé (megfigyelhetővé), a többi, öntudattal rendelkező rendszer (élőlény, vagy azok csoportja) számára, hogy ne okozzon paradoxont semmilyen szemlélő esetében sem.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
9. sYs
2011.12.13. 19:18
Az idő is illúzió, nem létezik, csak az ember alkotta a civilizáció érdekében.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
8. mezarius
2011.12.13. 20:54
Egy ilyen videónak hány Gb neadjisten Tb 1 sec-je?
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
7. asdsa
2011.12.14. 00:22
Ha nem lenne idő akkor hogy mozogna bármi is?
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
6. alfoldi
2011.12.14. 01:47
Induljunk ki Heisenberg határozatlansági relációiból. Az egyik azt állítja, hogy nem lehetséges az impulzus és a helykoordináta együttes tetszőleges pontosságú mérése, a másik pedig azt, hogy nem lehetséges az energia mérése úgy kétszer egymás után, hogy a két mérés tetszőleges rövid idővel követi egymást, és a két energiamérés tetszőleges pontossággal ugyanazt az értéket adja. Az utóbbi esetben nagyon fontos tehát hangsúlyozni, hogy nem az energia és idő együttes mérésének tetszőleges pontosságáról van szó, fizikai, pontosabban kvantummechanikai értelemben ugyanis az időt nem lehet mérni, az egy külső paraméter. Amikor időmérésről beszélünk, azt mindig klasszikus newtoni, vagy speciális einsteini – ami ugyanaz – értelemben tesszük.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
5. prohlep
2011.12.14. 02:42
"alfoldi" altal ajanlott http://www.matud.iif.hu/06maj/04.html rovid attekinto elolvasasaval most vegeztem, es minden erdeklodonek nagyon ajanlom. --- aki nem nagyon erti a tema alapterminologiajat, annak is ajanlom hogy legalabb izlelje meg azt, hogy milyen az amikor hozzaerto ir ilyesmi temarol.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
4. alfoldi
2011.12.14. 11:53
http://velvet.hu/sztori/2010/10/29/80_eves_felvetelen_mobiltelefonalo_non_porog_az_internet/?cp=1 Ez a felvétel állítólag egy időparadoxon, az 1928-ban készült Chaplin filmen, egy mobilt vagy rádió adó-vevőt használó nő látható, ami abban a korban nem lehetne lehetséges. Független szakértők megvizsgálták az eredeti felvételt s nem találtak rajta manipulációra utaló jeleket. De persze azis lehet hogy egy korabeli dilis nő szerepel a felvételen aki magában beszél, de az öltözéke nem arra utal hogy egy elveszett matróna lenne.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
3. Vendég-Ven...
2011.12.14. 12:06
Én már láttam egészen normálisnak kinéző embereket is magukban beszélni. Sokkal valószínűbb, hogy épp ásított, köhögött vagy magában beszélt, mint az, hogy rádiós adóvevőbe vagy mobiltelefonba beszélt. Persze a bulvármédia felkapja az ilyesmit, szépen nő a kattintások száma.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. asdsa
2011.12.14. 17:38
Origon billió itt merg trillió?D
mondjuk az itt írt 10^18-on ha jól számolom trillió.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. tatraid
2011.12.14. 22:08
Ez azért közel sem akkora szenzáció, mint amilyennek megpróbálják bemutatni. Itt detektorként egy sávkamerát használnak, amiből bárki rendelhet még ennél is gyorsabbat, ezek sorozatgyártásban készülnek. A sávkamerák rövid fényjelek időbeli alakjának mérésére szolgálnak. Ezeket alapesetben alkalmasak egy keskeny résen átjutó fényjel időbeli alakját is megmérni, úgy, hogy az időbeli alakot a rés minden pontjához hozzá lehet rendelni.

Ezen kívül használnak egy sorozatgyártott, vagy legalábbis sorozatgyártásban is elérhető jellegű titán-zafír lézert (ilyen lesz az ELI is), mellyel rövid, néhány tíz fs hosszúságú fényimpulzusokat hoznak létre néhány tíz Hz ismétlési frekvenciával. Általában, hogy csökkentsék a mérések zaját több mérést szoktak átlagolni, ezért fontos, hogy a lézer néhány Hz ismétlési frekvenciával működjön.

Egy ilyen mérőrendszernél a sávkamera indítását azt természetesen nem kézzel, hanem a fényjelhez kötött elektromos impulzussal végzik, azaz valahol betesznek egy fotodiódát a rendszerbe és annak a jele indítja a mérést. Ha mérésről mérésre az indítójelet kicsit késleltetjük (erre is vannak sorozatgyártott megoldások), akkor a sávkamera kicsit máshol látja a mérni kívánt fényjelet, így ha átlagolnánk a méréseket, akkor egy elmosódott mérést kapnánk, viszont ez lehetőséget ad arra, hogy mozgóképet csináljunk.

Eddig semmi sem volt, ami az ő ötletük lenne!

Ami ötletet ők hozzátettek az mindössze annyi, hogy a kamera elé építettek egy optikai szkennelő rendszert, amivel a már említett résre más pontból tudnak rávilágítani.

Röviden a következőt csinálják:
1. A szkennelő rendszer egy adott állásánál elvégeznek egy mérési sorozatot, mely során a sávkamera indítójelét fokozatosan változtatják. Ez jelent mondjuk egy sort a videóból.

2. Léptetik a szkennelő rendszert és visszatérnek az első lépéshez.

3. Ha már eleget lépett a szkennelő rendszer, akkor az adatokat számítógéppel feldolgozzák.

És ennyi!

Fontos megjegyezni, hogy itt szó sincs ténylegesen billió fps-ről, mindössze virtuálisan lehet ezt kihozni. Valamint a mérések során nem egy lézerimpulzust kameráznak le, hanem durva becsléssel egymás után úgy százezer térbeli pozícióját határozzák meg különböző időpontokban!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!